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2003年  第23卷  第6期

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论文
A CLASS OF TWO-STEP TVD MACCORMACK TYPE NUMERICAL SCHEME FOR MHD EQUATIONS
FENG Xueshang, WEI Fengsi, ZHONG Dingkun
2003, 23(6): 401-412. doi: 10.11728/cjss2003.06.401
摘要:
In this paper, a new numerical scheme of Total Variation Diminishing (TVD) MacCormack type for MagnetoHydroDynamic (MHD) equations is proposed by taking into account of the characteristics such as convergence, stability, resolution. This new scheme is established by solving the MHD equations with a TVD modified MacCormack scheme for the purpose of developing a scheme of quick convergence as well as of TVD property. To show the validation, simplicity and practicability of the scheme for modelling MHD problems, a self-similar Cauchy problem with the discontinuous initial data consisting of constant states, and the collision of two fast MHD shocks, and two-dimensional Orszag and Tang's MHD vortex problem are discussed with the numerical results conforming to the existing results obtained by the Roe type TVD, the high-order Godunov scheme,and Weighted Essentially Non-Oscillatory (WENO) scheme. The numerical tests show that this two-step TVD MacCormack numerical scheme for MHD system is of robust operation in the presence of very strong waves, thin shock fronts, thin contact and slip surface discontinuities.
行星际空间MHD模拟激波跃变关系分析
钱昕, 王敬芳, 邓晓华, 李定, 薛金涛
2003, 23(6): 413-423. doi: 10.11728/cjss2003.06.413
摘要:
分析了模拟得到的可以传播到1 AU以远的日地空间磁流体力学激波与Rankine-HugRoniot跃变关系的符合程度.通过对模拟激波的结构及其在传播过程中的演化进行的分析,提出了模拟激波的定位方法;基于所提出的定位方法,利用向长青提出的确定MHD激波局地参数的方法计算了模拟得到的激波与Rankine-Hugnoniot跃变关系的偏差.结果表明在激波传播到100Rs以后,激波对中前向快激波与Rankine-Hugnoniot关系的符合达到很高的程度,相对误差在10-2数量级以内;并且在激波传播到150Rs以后,相对误差在10-3数量级以内.这个结果说明文中所使用的有限差分数值格式能较好地模拟激波.
中层顶区钠层化学反应寿命的初步研究
徐寄遥
2003, 23(6): 424-429. doi: 10.11728/cjss2003.06.424
摘要:
利用本征值和本征矢量的分析方法,对钠层的光化学反应的寿命进行了研究,结果表明,利用该方法计算出的钠原子的化学寿命与传统理论有所不同.从而证明了在中层顶区,钠层的中上部的扰动主要受大气动力学过程的影响,钠层底部主要由光化学控制.这为利用钠层作为示踪剂研究中层顶大气动力学的理论提供了理论依据.
武汉上空(30°N,114°E)潮汐及其相互作用的MF雷达观测
张绍东, 易帆, 胡雄
2003, 23(6): 430-435. doi: 10.11728/cjss2003.06.430
摘要:
利用武汉(30°N,114°E)MF雷达2000年2月11日至25日,以及2月28日至3月13日的观测数据,研究中层顶(80-98km)区域冬季潮汐振荡及其共振相互作用.水平风场扰动的动态谱显示出在所有的观测高度上都持续存在很强的24 h潮汐波动;偶尔也会出现较强的12 h和弱的8 h潮汐振荡,这说明在中纬地区的冬季,24 h潮汐是中层顶区域主要的潮汐成分.潮汐振幅及其相关动能随时间的变化表明,在24h,12h和8h潮汐之间可能存在强的共振相互作用.另外,24 h潮汐的相位随高度的增加呈现出明显的增加趋势,表明观测到的24h潮汐是向上传播的.由相位剖面计算出24h潮汐纬向和经向风场的垂直波长分别为45km和47km,其向下的相位传播速度分别为1.88km/h和1.97km/h.
月面克里普岩成分特征及REE等资源开发利用前景
邹永廖, 欧阳自远
2003, 23(6): 436-442. doi: 10.11728/cjss2003.06.436
摘要:
克里普岩(KREEP)最早发现于Apollo-12样品,后来在所有返月样品中都发现3克里普岩碎片,尤其以Apollo-12和Apollo-14着陆点样品中最多,因其富含元素K,REE和P而被称之为KREEP.克里普岩在月面上的分布极为重要,不但因其对月壳形成期间及形成以后的月球的演化具有重要的意义,而且由于克里普岩中富含REE等重要资源性元素,被认为可能是除钛铁矿外最重要的月球矿产资源储存库.本文在综合已有探测资料和研究成果的基础上,通过克里普岩的化学成分与矿物组成特征,Th在风暴洋区丰度的异常特征,以及克里普岩中Th与REE相关关系的分析,探讨了KREEP岩石在月面上的分布区域,进而对月球REE资源的开发利用前景进行了初步评估.
神经网络方法在太阳质子事件短期预报中的应用
龚建村, 薛炳森, 刘四清, 邹自明, 苗娟, 王家龙
2003, 23(6): 443-451. doi: 10.11728/cjss2003.06.443
摘要:
在大量统计结果的基础上,深入研究了太阳质子事件预报机理.总结了质子事件爆发与太阳活动区面积、位置、McIntosh结构、磁结构以及前两天活动区爆发耀斑事件数目之间的关系.然后,在神经网络的基础上建立了太阳质子事件短期预报模型,并对2000年以后12个未参加训练的样本进行测试,结果对事件预报的准确率为83%.此外,我们还利用该模型对2002年1-4月发生的几次质子事件进行了预报试验,结果发现,这期间发生的6次事件都被预报.其中3次质子事件系统预报提前了3天,两次事件预报提前了2天,一次事件提前1天预报.
地磁暴前地面宇宙线强度变化Morlet小波特征分析
苗娟, 薛炳森, 叶宗海
2003, 23(6): 452-458. doi: 10.11728/cjss2003.06.452
摘要:
用Morlet小波变换对Oulu台站和Apatity台站(主要是Apatity台站)1998-2002年间宇宙线静日和地磁暴前的地面宇宙线强度变化特征进行分析,得到:在宇宙线静日期间普遍存在准24 h周期变化特征,并且在当地时间0200,1400左右分别出现最小值和最大值;对12个例子的分析可以看到地面宇宙线强度在地磁暴之前1-2天均出现了不同于宇宙线静日期间变化特征,或有小尺度周期出现,或周期变化完全消失,或有异常24 h周期变化,这种变化特征在一定程度上可作为地磁预报的先兆特征之一.
MAIN BEAM EFFICIENCY OF MICROWAVE RADIOMETER ANTENNAS ON
叶云裳
2003, 23(6): 459-466. doi: 10.11728/cjss2003.06.459
摘要:
参照反射面天线主波束效率估计的简易计算公式,对"神舟四号"(SZ-4)飞船辐射计天线的主波束效率进行了具体估算,给出了计算流程和计算结果.计算表明,该辐射计天线在6.6 GHz,19.35 GHz,23.8 GHz和37 GHz 4个频段上的波束效率分别为89%,91.24%,92.91%和94.87%,并经过了在轨飞行验证.
基于空间卫星综合应用系统的天气预报业务框架构建
薛根元, 陈国勇
2003, 23(6): 467-474. doi: 10.11728/cjss2003.06.467
摘要:
围绕空间卫星综合应用系统,在介绍天气预报业务系统基本框架的基础上,着重分析了天气预报业务化框架、网络的技术特点,以及天气预报业务的一些技术和方法.